Fungsi normal tubuh manusia membutuhkan aliran energi yang stabil dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). Siklus asam trikarboksilat (TCA), proses penting penghasil ATP di mitokondria, merupakan pusat utama metabolit dan memastikan keseimbangan yang baik antara zat antara sikliknya, yang disebut sebagai 'fluks metabolik'. Fluks ini diyakini terganggu pada gangguan yang berhubungan dengan jantung seperti iskemia miokard (MI), di mana aliran darah ke jantung berkurang, otot jantung, atau kardiomiosit, dari menerima oksigen yang cukup. Penurunan sintesis ATP dan peningkatan pemecahan glukosa, atau "glikolisis," menandai MI, tetapi memanipulasi siklus TCA untuk strategi pengobatan sulit.
Ekstrak Ginkgo biloba L. (GBE), yang mengandung komponen aktif bilobalide, telah umum digunakan sebagai obat herbal yang populer dalam pengobatan penyakit jantung iskemik, namun mekanisme kerjanya belum diketahui secara pasti. Ilmuwan yang dipimpin oleh Prof. Jinlan Zhang dari Institut Materia Medica China berhasil mengungkap ilmu di balik efek kardioprotektif GBE dalam sebuah studi baru. “Pengaturan metabolisme energi GBE menarik perhatian kami karena jantung bekerja terus menerus dan membutuhkan energi untuk menjalankan sistem peredaran darah,” kata Prof. Zhang.
Studi yang diterbitkan dalam Journal of Pharmaceutical Analysis, mengungkapkan bagaimana transfer karbon dari glikolisis ke siklus TCA diblokir di kardiomiosit yang terpengaruh MI. Para ilmuwan menemukan bahwa fluks TCA jelas terganggu dalam sel-sel ini, yang lebih suka menggunakan sumber karbon alternatif daripada glukosa untuk menyediakan pasokan energi yang konstan. Meskipun demikian, penyumbatan dan gangguan produksi ATP tidak dapat dihindari di sel-sel yang terluka. Kardiomiosit iskemik mengandung sejumlah besar enzim yang mengubah sumber karbon menjadi metabolit, baik sebelum dan selama siklus TCA, yang mungkin menyebabkan metabolit menumpuk dan mengganggu fluks metabolisme, karena mereka tidak dapat memasuki siklus secara berlebihan.
Menariknya, saat merawat sel yang terluka dengan GBE, penulis menemukan bahwa bilobalide dapat melindungi mitokondria dan mempertahankan pembentukan ATP. Tingkat enzim dalam sel yang dirawat turun dan mencegah akumulasi metabolit, meningkatkan fluks metabolisme, dan mengurangi tekanan pada sel jantung. Modulasi fluks metabolik dalam sel yang diobati dengan GBE ini berbeda dari mekanisme yang dilaporkan sebelumnya.
Mereka kemudian memeriksa jaringan miokard tikus yang diobati dengan GBE, yang menunjukkan lebih sedikit tanda kerusakan MI dibandingkan sampel jaringan yang tidak diobati. Temuan ini konsisten dengan sel yang mengalami cedera ISO, menunjukkan bahwa bilobalide melindungi otot jantung.
Meskipun penelitian obat metabolik di MI baru-baru ini mendapatkan daya tarik, keberhasilan masih jauh. Hasil pengobatan bilobalide yang diperoleh dalam penelitian ini tidak hanya memberikan lebih banyak bukti patologi metabolik MI, tetapi juga memberikan inspirasi untuk terapi herbal baru.
“MI adalah risiko utama bagi kesehatan manusia di seluruh dunia dan sangat penting untuk menjelaskan patofisiologi dan perawatan terapeutiknya,” kata Prof. Zhang. “Temuan kami tampak menjanjikan, dan kami berharap dapat menarik inspirasi dari penelitian ini ke dalam mekanisme metabolisme dan bahan dasar dalam terapi MI,” simpulnya.
APA YANG PERLU DIPERHATIKAN DARI PASAL INI:
- The tricarboxylic acid (TCA) cycle, an important ATP-producing process in the mitochondria, is a major hub of metabolites and ensures a fine balance between its cyclic intermediates, referred to as the ‘metabolic flux.
- Ischemic cardiomyocytes contained larger quantities of enzymes that converted carbon sources to metabolites, both before and during the TCA cycle, which might have caused the metabolites to accumulate and disturb the metabolic flux, since they could not enter the cycle in excess.
- The study, which was published in the Journal of Pharmaceutical Analysis, reveals how carbon transfer from glycolysis to the TCA cycle is blocked in MI-affected cardiomyocytes.
